DE19956790A1

DE19956790A1 - Circuit arrangement and operating method for a network-independent device for playback and / or recording with a long playing time

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Publication number: DE19956790A1
Application number: DE19956790A
Authority: DE
Inventors: Juergen Becher; Gerald Siefert; Zoran Mijovic; Magnus Toelle
Original assignee: TDK Micronas GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-07
Also published as: KR20010051923A; KR100763860B1; JP2001202096A; EP1103966A1

Abstract

Eine Schaltungsanordnung und ein zugehöriges Betriebsverfahren zur Erzielung einer langen Spieldauer für ein tragbares, netzunabhängiges Gerät, das Signale wiedergeben und/oder aufnehmen kann. Die Signale können vorwiegend aus dem Audio- oder Videobereich stammen, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Schaltungsanordnung enthält einen Miniatur-Massenspeicher (1), der über Datenverbindungen mit einem Zwischenspeicher (2) und einer Signalverarbeitungseinrichtung (3) verkoppelt ist, eine Stromversorgungseinheit (4), die an eine Stromquelle (5), beispielsweise eine Batterie oder ein Batteriesatz, anschließbar ist und mindestens eine geregelte Versorgungsspannung (u1, u2, u3; u1, u2, u5) zur Verfügung stellt, und schließlich eine Überwachungseinrichtung (6), die den Ladezustand des Zwischenspeichers (2) mittels Zustandssignalen (z1, z2) einer Steuereinrichtung (7) anzeigt. Die Steuereinrichtung (7) löst in Abhängigkeit von dem jeweiligen Zustandssignal (z1, z2) einen zeitweiligen Stromsparbetrieb, insbesondere beim Miniatur-Massenspeicher (2) aus, wobei die Grundfunktion der Schaltungsanordnung während der Dauer des Stromsparbetriebs über die im Zwischenspeicher (2) zwischengespeicherten Daten aufrechterhalten wird.A circuit arrangement and an associated operating method for achieving a long playing time for a portable, mains-independent device that can reproduce and / or record signals. The signals can predominantly come from the audio or video area, but are not limited to these. The circuit arrangement contains a miniature mass storage device (1), which is coupled via data connections to an intermediate storage device (2) and a signal processing device (3), a power supply unit (4) which is connected to a power source (5), for example a battery or a battery pack, can be connected and provides at least one regulated supply voltage (u1, u2, u3; u1, u2, u5), and finally a monitoring device (6) that detects the state of charge of the buffer (2) by means of status signals (z1, z2) from a control device ( 7) displays. Depending on the respective status signal (z1, z2), the control device (7) triggers a temporary power-saving operation, in particular in the case of miniature mass storage (2), the basic function of the circuit arrangement during the power-saving operation being carried out via the data temporarily stored in the buffer (2) is maintained.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein zugehöriges Betriebsverfahren für ein tragbares, netzunabhängiges Gerät zur Wiedergabe und/oder Aufnahme von Signalen, insbesondere von Audiosignalen, mit langer Spieldauer. Derartige Geräte des Konsumbereiches sind für die Wiedergabe von Audiosignalen beispielsweise unter der Bezeichung "Walkman" oder "Discman" weit verbreitet und enthalten neben einer Signalverarbeitungseinrichtung, einer Stromversorgungseinrichtung und einer Steuereinrichtung zur Speicherung der Information als Speicher in der Regel eine Bandkassette, eine CD (= Compact Disc) oder eine Mini-CD. Ein Nachteil dieser Speicher ist, daß sie alle ziemlich groß sind und dadurch die Mindestgerätegröße festlegen. Ein weiterer Nachteil ist, daß bei diesen Speichern bewegliche Speichermedien verwendet werden, weil diese trotz eines geregelten Bewegungsantriebes gegenüber Rotationsbewegungen, die beim Tragen und Bewegen zwangsläufig auftreten, empfindlich sind und Frequenzschwankungen der analog gespeicherten Signale verursachen können. Zudem erfordern diese Speicher einen mechanischen Antrieb, der relativ viel Leistung verbraucht und somit große Batterien zur Energieversorgung bedingt. Dies treibt alles die Gehäuseabmessungen des Gerätes in die Höhe. Eine gewisse Abhilfe bringt die Digitalisierung und die Verwendung von leistungsfähigen Festspeichern zur Speicherung der Information mittels Daten. Die zunehmenden Speicherkapazitäten, aktuelle Datenkomprimierungsverfahren und der Wegfall eines relativ großen mechanischen Antriebes ermöglichen dabei kleinere Gehäuse, wenn auch die Spieldauer im Vergleich zu den altbekannten Geräten mit Bandkassette oder CD relativ gering ist. Eine weitere Anwendung für derartige Schaltungsanordnungen und zugehörige Betriebsverfahren ergibt sich, wenn Videosignale wiederzugeben oder zu speichern sind, eventuell auch noch in Verbindung mit Audiosignalen. Bei der Verarbeitung von digitalisierten Videosignalen, beispielsweise in der Art einer Stand- oder Bewegtbild-Auf nahmeeinrichtung mit digitaler Bildaufzeichnung und anschließender Bildwiedergabe, treten schon bei Standbildern noch höhere Datenmengen auf als bei Audiosignalen, so daß die Forderung, leistungsfähige Massenspeicher einzusetzen und die Stromaufnahme der Gesamtanordnung in erträglichen Grenzen zu halten, hier noch dringender ist.The invention relates to a circuit arrangement and an associated Operating method for a portable, off-grid device for playback and / or recording signals, in particular audio signals, with a long Playing time. Such devices in the consumer area are for the reproduction of Audio signals, for example under the designation "Walkman" or "Discman" widespread and contain in addition to a signal processing device, one Power supply device and a control device for storing the Information as storage usually a tape cassette, a CD (= Compact Disc) or a mini CD. A disadvantage of these memories is that they are all quite large and thereby determine the minimum device size. Another disadvantage is that at These storage media can be used because they are portable of a regulated motion drive compared to rotational movements that when Wear and move inevitably occur, are sensitive and Frequency fluctuations in the analog stored signals can cause. In addition, these memories require a mechanical drive, which is relatively much Power consumed and therefore large batteries required for energy supply. All of this drives up the housing dimensions of the device. A certain one This is remedied by digitization and the use of powerful ones Read-only storage for storing information using data. The increasing Storage capacities, current data compression methods and the elimination a relatively large mechanical drive enables smaller housings, if the playing time compared to the well-known devices with Tape cassette or CD is relatively small. Another application for such Circuit arrangements and associated operating procedures result when Video signals are to be played back or saved, possibly also in Connection with audio signals. When processing digitized Video signals, for example in the manner of a still or moving picture opening acquisition device with digital image recording and subsequent Image playback, even higher amounts of data occur with still images than for audio signals, so the requirement of powerful mass storage use and the current consumption of the overall arrangement in tolerable Keeping borders is even more urgent here.

Die Entwicklung bei Massenspeichern zielt wie bereits erwähnt in Richtung einer Verkleinerung des für den Speicher aufzuwendenden Gehäusevolumens, bei gleichzeitiger Erhöhung der Speicherkapazität. Neben diesen beiden Punkten tritt die Stromaufnahme der Massenspeicher beim Lesen und Schreiben etwas in den Hintergrund, weil das für den üblichen netzabhängigen Betrieb nicht so wichtig ist. Bei tragbaren Geräten ist dieser Punkt jedoch zu beachten, weil davon das erforderliche Batterievolumen abhängig ist. Im folgenden werden alle miniaturisierten Massenspeicher unabhängig von ihrer Bauart als Miniatur-Massenspeicher bezeichnet. Beispielsweise sind miniaturisierte Massenspeicher für Daten bekannt geworden, die ähnlich wie die Festplattenspeicher in persönlichen Computern (= PC) aufgebaut sind, nur eben sehr viel kleiner, wobei die Stromaufnahme jedoch noch relativ hoch ist. Durch die kleine Bauform und die relativ hohe Umdrehungsgeschwindigkeit erweisen sich derartige Miniatur-Fest plattenspeicher im Betrieb bei tragbaren Geräten jedoch als sehr bewegungsunabhängig.As already mentioned, the development of mass storage is aimed at one Reduction of the housing volume to be used for the storage, at simultaneous increase in storage capacity. In addition to these two points occurs the current consumption of the mass storage when reading and writing something in the Background because this is not so important for normal network-dependent operation. With portable devices, however, this point should be noted because of that required battery volume is dependent. The following are all miniaturized mass storage regardless of their design as miniature mass storage designated. For example, miniaturized mass storage devices are for Data has become known that resembles hard disk space in personal Computers (= PC) are built, just much smaller, the However, current consumption is still relatively high. Due to the small design and the Such a miniature festival proves to be a relatively high rotational speed disk storage in operation with portable devices, however, as very independent of movement.

Es ist Aufgabe der Erfindung für ein tragbares, netzunabhängiges Gerät zur Wiedergabe und/oder Aufnahme eine Schaltungsanordnung und ein zugehöriges Betriebsverfahren anzugeben, das trotz einer relativ kleinen Stromquelle, beispielsweise ein im Gerät vorhandener Batteriesatz aus einer oder mehreren Batterien, eine lange Spieldauer ermöglicht.It is an object of the invention for a portable, off-grid device for Playback and / or recording a circuit arrangement and an associated one To specify operating procedures that, despite a relatively small power source, for example, a battery set in the device consisting of one or more Batteries that allow a long playing time.

Die Lösung der Aufgabe wird nach den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 11 dadurch erreicht, daß zur Erzielung einer langen Spieldauer ein miniaturisierter Massenspeicher verwendet wird, der einen schnellen Datentransfer beim Lesen und Schreiben ermöglicht. Letztere Eigenschaft wird in Verbindung mit einem puffernden Zwischenspeicher zu einem intermittierenden Betrieb ausgenutzt. Durch den intermittierenden Betrieb werden ausreichend lange Intervalle zur Verfügung gestellt, in denen mindestens der Miniatur-Massen speicher in einen Stromsparbetrieb überführt ist. Im zeitlichen Mittel läßt sich auf diese Weise die Gesamtstromaufnahme deutlich reduzieren. Der Stromsparbetrieb des Miniatur-Massenspeichers kann solange beibehalten werden, bis der Belegungszustand des Zwischenspeichers rechtzeitig wieder einen raschen Datentransfer erforderlich macht, damit der kontinuierliche Datenstrom zur oder von der Signalverarbeitungseinrichtung nicht unterbrochen wird. Der kontinuierliche Datenstrom zur oder von der Signalverarbeitungseinrichtung entspricht dabei einer stets durchzuführenden Grundfunktion, die durch den intermittierenden Betrieb nicht gestört werden darf. Der Belegungszustand des Zwischenspeichers wird mittels einer Überwachungseinrichtung überwacht, die den Belegungszustand der Steuereinrichtung signalisiert.The problem is solved according to the features of independent claims 1 and 11 achieved in that to achieve a long playing time miniaturized mass storage is used, the fast data transfer enables reading and writing. The latter property is used in conjunction with a buffering buffer for intermittent operation exploited. The intermittent operation will be long enough Intervals provided in which at least the miniature masses memory is transferred to a power saving mode. Leaves on average this significantly reduces the total power consumption. The Power saving operation of the miniature mass storage device can be maintained as long as until the status of the temporary storage quickly returns Requires data transfer so that the continuous data stream to or is not interrupted by the signal processing device. The continuous data stream to or from the signal processing device corresponds to a basic function that must always be performed by the intermittent operation must not be disturbed. The occupancy of the The buffer is monitored by means of a monitoring device that signals the occupancy status of the control device.

Die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen werden nun anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1 bis 4 ein erstes und die Fig. 5 bis 8 ein zweites Ausführungsbeispiel als Blockschaltbild in verschiedenen Betriebszuständen zeigen:The invention and advantageous refinements will now be explained in more detail with reference to the figures of the drawing, FIGS. 1 to 4 showing a first and FIGS. 5 to 8 a second exemplary embodiment as a block diagram in different operating states:

Fig. 1 Wiedergabebetrieb mit raschem Datentransfer - erster Betriebsmodus, Fig. 1 playback operation with rapid data transfer - first operating mode,

Fig. 2 Aufnahmebetrieb mit raschem Datentransfer - erster Betriebsmodus, Fig. 2 shooting operation with rapid data transfer - first operating mode,

Fig. 3 Wiedergabebetrieb mit Stromsparmodus - zweiter Betriebsmodus, Fig. 3 reproducing operation with power saving mode - second operating mode,

Fig. 4 Aufnahmebetrieb mit Stromsparmodus - zweiter Betriebsmodus, Fig. 4 recording operation with the power saving mode - second operating mode,

Fig. 5 Wiedergabebetrieb mit raschem Datentransfer - erster Betriebsmodus, Fig. 5 playback operation with rapid data transfer - first operating mode,

Fig. 6 Aufnahmebetrieb mit raschem Datentransfer - erster Betriebsmodus, Fig. 6 shooting operation with rapid data transfer - first operating mode,

Fig. 7 Wiedergabebetrieb mit Stromsparmodus - zweiter Betriebsmodus und Fig. 7 playback mode with power saving mode - second mode and

Fig. 8 Aufnahmebetrieb mit Stromsparmodus - zweiter Betriebsmodus. Fig. 8 recording mode with power saving mode - second operating mode.

Die in Fig. 1 dargestellte Blockschaltung enthält als wesentlichen Datenspeicher einen Miniatur-Massenspeicher 1, der über einen Zwischenspeicher 2 mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 3 verbunden ist. Zwischen diesen drei Schaltungsblöcken 1, 2, 3 findet im wesentlichen der Datenaustausch bei der Wiedergabe und Aufnahme statt. Fig. 1 stellt den Wiedergabefall dar, bei dem ein vom Miniatur-Massespeicher gelesener Datenstrom d1 letztendlich als Datenstrom d2 in der Signalverarbeitungseinrichtung 3 ankommt. Die Energieversorgung der gesamten Schaltungsanordnung erfolgt durch eine Stromversorgungseinrichtung 4, die von einem Batteriesatz 5 aus einer oder mehreren Batterien gespeist ist und geregelte Versorgungsspannungen u1, u2, u3 zum Betrieb der einzelnen Funktionseinheiten der Schaltung zur Verfügung stellt. Eine Überwachungseinrichtung 6 ist mit dem Zwischenspeicher 2 gekoppelt und überwacht dessen Ladezustand, der beispielsweise über Zwischenspeicher-Zustandssignale zz dort abgreifbar ist und ein erstes oder zweites Zustandssignal z1, z2 erzeugt, das einer Steuereinrichtung 7 zugeführt ist. Als Steuereinrichtung 7 eignet sich beispielsweise ein einfacher Mikroprozessor µc, der über Steuersignale s die jeweiligen Aktionen der einzelnen Funktionseinheiten steuert. In den dargestellten Ausführungsbeispielen von Fig. 1 bis Fig. 8 handelt es sich um die Wiedergabe und/oder Aufnahme von Audiosignalen, weshalb alle Signalverarbeitungseinrichtungen 3 schematisch mit Signalausgängen für das Links- und Rechts-Signal L, R und mit einem Mikrophonanschluß M ausgestattet sind. Der Datenstrom d1 bildet einen raschen Datentransfer zwischen dem Miniatur-Massenspeicher 1 und dem Zwischenspeicher 2.The block circuit shown in FIG. 1 contains a miniature mass memory 1 as the essential data memory, which is connected to a signal processing device 3 via an intermediate memory 2 . Data exchange during playback and recording essentially takes place between these three circuit blocks 1 , 2 , 3 . Fig. 1 illustrates the playback case in which a read from the miniature mass storage data stream d1 ultimately arrives as a data stream d2 in the signal processing device 3. The entire circuit arrangement is supplied with energy by a power supply device 4 , which is fed by a battery pack 5 from one or more batteries and provides regulated supply voltages u1, u2, u3 for operating the individual functional units of the circuit. A monitoring device 6 is coupled to the buffer store 2 and monitors its charge status, which can be tapped there, for example, via buffer status signals zz and generates a first or second status signal z1, z2, which is fed to a control device 7 . A suitable microprocessor μc, for example, is suitable as control device 7 , which controls the respective actions of the individual functional units via control signals s. In the illustrated embodiments of Fig. 1 to Fig. 8 is the playback and / or recording audio signals, and therefore all the signal processing means are schematically R and equipped 3 with signal outputs for the left and right signal L, a microphone terminal M . The data stream d1 forms a rapid data transfer between the miniature mass storage device 1 and the intermediate storage device 2 .

Die Fig. 1 stellt einen Betriebszustand dar, der dem ersten Betriebsmodus entspricht, in dem die stromintensiven Funktionsabläufe stattfinden. Der relativ langsame Datenstrom d2 zur Signalverarbeitungseinrichtung 3 darf während des ersten Betriebsmodus nicht unterbrochen werden. Der dargestellte Zwischenspeicher 2 erfüllt somit während des ersten Betriebsmodus zwei Funktionen gleichzeitig, einmal wird er rasch durch den Miniatur-Massenspeicher 1 nachgeladen und zum zweiten liefert er einen langsamen aber kontinuierlichen Datenstrom d2 an die Signalverarbeitungseinrichtung 3. Ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung, das diese Doppelfunktion des Zwischenspeichers 2 vermeidet, zeigen die schematischen ist in den schematischen Schaltungsdarstellungen von Fig. 5 bis Fig. 8. Entsprechend Fig. 1 wird der erste Betriebsmodus spätestens dann ausgelöst, wenn ein Zwischenspeicher-Zustandssignal zz anzeigt, daß der Zwischenspeicher 2 durch den Datenstrom d2 relativ leer geworden ist und rasch durch einen neuen Datenstrom d1 nachgeladen werden muß. Das Ende des ersten Betriebsmodus, also das Ende der raschen Nachladung des Zwischenspeichers 2 und damit der Beginn des zweiten Betriebsmodus, wird durch ein anderes Zwischenspeicher-Zustandssignal zz angezeigt, das dann erfolgt, wenn der Zwischenspeicher 2 schon relativ voll geworden ist, so daß ein weiterer Datenstrom d1 nicht mehr aufgenommen werden kann. Die zugehörigen Zwischenspeicher-Zustandssignale zz werden im folgenden vereinfacht als Leer- und Voll-Signal bezeichnet. Das Leer-Signal beschreibt dabei einen Ladezustand des Zwischenspeichers 2, der bei dessen Auslösung mindestens noch so viele Daten enthält, daß während der gesamten Zeit des ersten Betriebsmodus der langsame Datenstrom d2 aufrechterhalten werden kann. Die Abgabe des Voll-Signals in Abhängigkeit von dem Füllungsgrad des Zwischenspeichers 2 ist weniger kritisch, natürlich dürfen bis zur Unterbrechung des ersten Datenstromes d1 keine Daten verloren gehen. Fig. 1 illustrates an operating state corresponding to the first operating mode in which take place the current-intensive function sequences. The relatively slow data stream d2 to the signal processing device 3 must not be interrupted during the first operating mode. The buffer 2 shown thus fulfills two functions simultaneously during the first operating mode, firstly it is quickly reloaded by the miniature mass memory 1 and secondly it supplies a slow but continuous data stream d2 to the signal processing device 3 . An embodiment of the circuit arrangement which avoids this double function of the latch 2 show the schematic is illustrated in the schematic circuit diagrams of FIGS. 5 to FIG. 8. Referring to FIG. 1, the first operating mode is triggered at the latest when a latch state signal zz indicating that the buffer 2 has become relatively empty due to the data stream d2 and must be reloaded quickly with a new data stream d1. The end of the first operating mode, i.e. the end of the rapid reloading of the buffer 2 and thus the beginning of the second operating mode, is indicated by another buffer status signal zz, which occurs when the buffer 2 has already become relatively full, so that a further data stream d1 can no longer be recorded. The associated buffer status signals zz are referred to in the following simply as empty and full signals. The empty signal describes a state of charge of the buffer memory 2 which , when triggered, contains at least enough data that the slow data stream d2 can be maintained during the entire time of the first operating mode. The delivery of the full signal as a function of the degree of filling of the buffer store 2 is less critical; of course, no data may be lost until the first data stream d1 is interrupted.

In Fig. 2 ist die gleiche Schaltungskonfiguration wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch für den Aufnahmebetrieb. Die Schaltung dient hier beispielsweise einem Diktiergerät, das Sprachsignale am Mikrofoneingang M aufnimmt und als Daten letztendlich auf den Miniatur-Massenspeicher 1 lädt. Vom intermittierenden Betrieb zeigt Fig. 2 den Zustand des ersten Betriebsmodus, bei dem das stromintensive Speichern eines dritten Datenstromes d3 im Miniatur-Massenspeicher 1 erfolgt. Da der von der Signalverarbeitungseinrichtung 3 gebildete vierte Datenstrom d4 deutlich langsamer ist als die mögliche Schreibgeschwindigkeit des Miniatur-Massenspeichers 1, kann der Datenstand 4 im Zwischenspeicher 2 so lange gepuffert werden, bis die Überwachungseinrichtung 6 über ein Voll-Signal zz erkennt, daß der Zwischenspeicher 2 voll ist und darauf hin das zweite Zustandssignal zz an die Steuereinrichtung 7 sendet und damit den ersten Betriebsmodus auslöst, bei dem der Zwischenspeicher 2 rasch seine Daten an den Miniatur-Massenspeicher 1 abgibt. Das Voll-Signal zz muß dabei so rechtzeitig ausgelöst werden, daß im Zwischenspeicher 2 für den langsamen Datenstrom d4 während des gesamten ersten Betriebsmodus noch genügend freie Speicherfläche vorhanden ist. Der erste Betriebsmodus wird durch ein Leer-Signal zz aus dem Zwischenspeicher 2 beendet, das mittels der Überwachungseinrichtung 6 das zweite Zustandssignal z2 erzeugt, das die entsprechenden Steuervorgänge in der Steuereinrichtung 7 auslöst. Das Ende des ersten Betriebsmodus ist der Beginn des zweiten Betriebsmodus. FIG. 2 shows the same circuit configuration as in FIG. 1, but for the recording mode. The circuit is used here, for example, for a dictation machine that records voice signals at the microphone input M and ultimately loads it onto the miniature mass storage device 1 as data. From the intermittent operation Fig. 2 shows the state of the first operating mode in which the electricity-intensive storing takes place of a third data stream D3 in miniature mass memory 1. Since the fourth data stream d4 formed by the signal processing device 3 is significantly slower than the possible writing speed of the miniature mass storage device 1 , the data status 4 can be buffered in the buffer memory 2 until the monitoring device 6 detects via a full signal that the buffer memory 2 is full and thereupon sends the second status signal zz to the control device 7 and thus triggers the first operating mode in which the buffer store 2 quickly outputs its data to the miniature mass storage device 1 . The full signal zz must be triggered in good time so that there is still enough free memory space in the buffer 2 for the slow data stream d4 during the entire first operating mode. The first operating mode is ended by an empty signal zz from the buffer memory 2 , which generates the second status signal z2 by means of the monitoring device 6 and which triggers the corresponding control processes in the control device 7 . The end of the first operating mode is the beginning of the second operating mode.

In Fig. 3 ist für den Wiedergabebetrieb der zweite Betriebsmodus dargestellt. Der Miniatur-Massespeicher 1 ist mittels eines Steuersignals s in einen Stromsparbetrieb geschaltet. Es findet nur der langsame Datentransfer über den Datenstrom d2 statt. Der schnelle Datentransfer über den Datenstrom d1 findet nicht statt. Es kann zweckmäßig sein, daß sich im Stromsparbetrieb auch ein Teil der geregelten Versorgungsspannungen u1, u2, u3 ändern. In Fig. 3 ist dies schematisch durch die neue Versorgungsspannung u5 dargestellt. Typische Versorgungsspannungen für die einzelnen Funktionseinheiten, die teilweise auch monolithisch auf einem Chip integriert sein können, sind für den Miniatur-Massenspeicher 1 beispielsweise 3,3 V bei einer Stromaufnahme von 300 Milliampere im ersten Betriebsmodus. Im Stromsparbetrieb kann die Versorgungsspannung erniedrigt oder abgeschaltet werden. Sinnvoller ist es jedoch, wenn durch die Steuersignale s nur eine interne Abschaltung der Hauptstromverbraucher erfolgt und über eine aktive Bereitschaftsschaltung jederzeit eine rasche Inbetriebnahme möglich ist. Der Zwischenspeicher 2 benötigt als "Flash"-Speicher eine Versorgungsspannung von mindestens 2,7 V und höher. Obwohl in der Regel die Signalverarbeitungseinrichtung 3 die Überwachungseinrichtung 6 und die Steuereinrichtung 7 mit der gleichen Technologie hergestellt sind, können ihre Versorgungsspannungen unterschiedlich sein, auch wenn sich ein Teil dieser Funktionseinheiten auf einem gemeinsamen Chip befindet. Beispielsweise kann ein Analog-Digitalumsetzer zur Erzielung der gewünschten Auflösung durchaus eine höhere Versorgungsspannung erfordern. Bei der üblicherweise verwendeten CMOS-Herstellungstechnologie ist die Stromaufnahme stark von der Versorgungsspannung abhängig, so daß zur Stromreduktion die Schaltungen möglichst im unteren Spannungsbereich betrieben werden. Das können Versorgungsspannungen zwischen 2 V und 3,3 V sein. Diese Versorgungsspannungen werden von der ebenfalls mitintegrierbaren Stromversorgungseinrichtung 4 aus der zugeführten Batteriespannung U erzeugt. Werden in dem zugehörigen Batteriesatz nur eine oder zwei Spannungszellen verwendet, dann ist die resultierende Batteriespannung U mit 1,5 V oder 3 V zu gering, so daß in der Stromversorgungseinrichtung 4 eine Spannungserhöhung stattfinden muß. Die erforderlichen Takteinrichtungen sind im Zusammenhang mit der digitalen Signalverarbeitung der Schaltung vorhanden, jedoch der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt.In Fig. 3, the second mode of operation is illustrated for the reproducing operation. The miniature mass storage device 1 is switched to a power-saving mode by means of a control signal s. There is only slow data transfer via data stream d2. The fast data transfer via data stream d1 does not take place. It may be expedient that part of the regulated supply voltages u1, u2, u3 also change in the power-saving mode. This is shown schematically in FIG. 3 by the new supply voltage u5. Typical supply voltages for the individual functional units, some of which can also be integrated monolithically on a chip, for the miniature mass storage device 1 are, for example, 3.3 V with a current consumption of 300 milliamperes in the first operating mode. The supply voltage can be reduced or switched off in power-saving mode. However, it makes more sense if the control signals s only cause the main power consumers to be switched off internally, and quick start-up is possible at any time via an active standby circuit. As a "flash" memory, the buffer store 2 requires a supply voltage of at least 2.7 V and higher. Although the signal processing device 3, the monitoring device 6 and the control device 7 are generally produced using the same technology, their supply voltages can be different, even if some of these functional units are located on a common chip. For example, an analog-to-digital converter may well require a higher supply voltage to achieve the desired resolution. In the CMOS production technology that is usually used, the current consumption is strongly dependent on the supply voltage, so that the circuits are operated in the lower voltage range as far as possible to reduce the current. This can be supply voltages between 2 V and 3.3 V. These supply voltages are generated by the power supply device 4, which can also be integrated, from the supplied battery voltage U. If only one or two voltage cells are used in the associated battery pack, the resulting battery voltage U of 1.5 V or 3 V is too low, so that a voltage increase must take place in the power supply device 4 . The necessary clock devices are available in connection with the digital signal processing of the circuit, but are not shown for the sake of clarity.

Der Übergang vom ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus wird durch das zweite Zustandssignal z2 ausgelöst, das einem Voll-Signal zz aus dem Zwischenspeicher 2 entspricht. Dem gegenüber wird der zweite Betriebsmodus beendet, wenn das erste Zustandssignal z1 ausgelöst wird, das dem Leer-Signal zz aus dem Zwischenspeicher 2 entspricht. Damit haben wir wieder den ersten Betriebszustand erreicht, vgl. Fig. 1.The transition from the first operating mode to the second operating mode is triggered by the second status signal z2, which corresponds to a full signal zz from the buffer store 2 . In contrast, the second operating mode is ended when the first status signal z1 is triggered, which corresponds to the empty signal zz from the buffer memory 2 . We have now returned to the first operating state, cf. Fig. 1.

In Fig. 4 ist der Aufnahmebetrieb im zweiten Betriebszustand dargestellt, bei dem der langsame, Datenstrom d4 aus der Signalverarbeitungseinrichtung 3 zum Zwischenspeicher 2 gerichtet ist. Der Miniatur-Massenspeicher 1 befindet sich im Stromsparbetrieb und bekommt somit keine Daten zugeführt. Beim Aufnahmebetrieb wird der zweite Betriebsmodus durch das erste Zustandssignal z1 eingeleitet, das dem Leer-Signal zz aus dem Zwischenspeicher 2 entspricht. Der zweite Betriebszustand wird durch das zweite Zustandssignal z2 beendet, das dem Voll-Signal zz aus dem Zwischenspeicher 2 entspricht.In FIG. 4, the recording operation is illustrated in the second operating state in which the data stream is directed d4 from the signal processing device 3 to the buffer memory 2 slow. The miniature mass storage device 1 is in power saving mode and is therefore not supplied with any data. In the recording mode, the second operating mode is initiated by the first status signal z1, which corresponds to the empty signal zz from the buffer store 2 . The second operating state is ended by the second state signal z2, which corresponds to the full signal zz from the buffer store 2 .

Die Fig. 5 bis 8 entsprechen in der Anordnung den Fig. 1 bis 4. Sie unterscheiden sich von diesen jedoch durch das Vorhandensein eines Hilfs-Zwischenspeichers 10 zwischen dem Zwischenspeicher 2 und der Signalverarbeitungseinrichtung 3. Der Hilfs-Zwischenspeicher ermöglicht, daß der Zwischenspeicher 2 vereinfacht als Eintorspeicher ausgebildet sein kann, über dessen einziges Tor entweder der Zwischenspeicher geschrieben oder gelesen wird. Ein gleichzeitiges Lesen und Schreiben wird so vermieden ebenso ein gleichzeitiges Ablaufen von schnellen und langsamen Vorgängen, wie dies in den dargestellten Betriebszuständen von Fig. 1 und Fig. 2 erforderlich ist. Durch die zeitliche Entkopplung der einzelnen Funktionen ist die erforderliche Organisation und Steuerung des Zwischenspeichers 2 viel einfacher. Der Hilfs-Zwischenspeicher 10 ist beispielsweise ein FIFO-Speicher (= First In First Out), der mit der Signalverarbeitungseinrichtung 3 oder mit der Steuereinrichtung 7 monolithisch integrierbar ist. Die erforderliche Kapazität des Hilfs-Zwischenspeichers 10 muß nur so groß sein, daß ein langsamer, jedoch gleichförmiger Datenstrom d5 bzw. d6 zur bzw. von der Signalverarbeitungseinrichtung 3 während der Dauer des ersten Betriebsmodus aufrechterhalten werden kann. Dies entspricht den Darstellungen von Fig. 5 und Fig. 6. Der Datenstrom d5 ersetzt dabei den Datenstrom d2 von Fig. 1 und der Datenstrom d7 den Datenstrom d4 von Fig. 2.The arrangement of FIGS. 5 to 8 corresponds to that of FIGS. 1 to 4. They differ from them, however, in the presence of an auxiliary buffer 10 between the buffer 2 and the signal processing device 3 . The auxiliary buffer enables the buffer 2 to be designed in a simplified manner as a single-gate memory, via the single gate of which the buffer is either written or read. Simultaneous reading and writing is thus avoided as a simultaneous draining of fast and slow processes, as is required in the operating conditions illustrated in FIG. 1 and FIG. 2. The time decoupling of the individual functions makes the required organization and control of the buffer store 2 much easier. The auxiliary buffer 10 is, for example, a FIFO (= First In First Out) memory which can be monolithically integrated with the signal processing device 3 or with the control device 7 . The required capacity of the auxiliary buffer 10 only has to be large enough that a slow but uniform data stream d5 or d6 to or from the signal processing device 3 can be maintained during the duration of the first operating mode. This corresponds to the illustrations of FIGS. 5 and Fig. 6. The data stream d5 replaces the data stream d2 of FIG. 1 and the data stream the data stream d4 d7 of FIG. 2.

In Fig. 7 und 8, die dem zweiten Betriebsmodus entsprechen, ist der Datentransfer über den Hilfs-Zwischenspeicher 10 beim Wiedergabebetrieb bzw. beim Aufnahmebetrieb dargestellt. In Fig. 7 wird der Hilfs-Zwischenspeicher 10 durch den Datenstrom d5 entladen und durch einen Datenstrom d7 aus dem Zwischenspeicher 2 aufgeladen. Wenn beide Datenströme d5, d7 nicht synchronisiert sind, dann sorgt ein Hilfs-Zwischenspeicher-Zustandssignal zh dafür, daß über ein drittes oder viertes Zustandssignal z3, z4 der Überwachungseinrichtung 6 der Datentransfer mit dem Zwischenspeicher 2 angehalten oder aktiviert wird.In Figs. 7 and 8 corresponding to the second operation mode, the data transfer via the auxiliary latch 10 is shown in the playback mode or the recording mode. In FIG. 7, the auxiliary buffer store 10 is discharged by the data stream d5 and charged by a data stream d7 from the buffer store 2 . If both data streams d5, d7 are not synchronized, an auxiliary buffer status signal zh ensures that the data transfer with the buffer 2 is stopped or activated via a third or fourth status signal z3, z4 of the monitoring device 6 .

In Fig. 8, der den zweiten Betriebsmodus im Aufnahmefall zeigt, wird der Hilfs-Zwischenspeicher 10 durch den gleichförmigen Datenstrom d6 aufgeladen und durch den Datenstrom d8 entladen. Wenn beide Datenströme nicht miteinander synchronisiert sind, dann wird auch hier das Voll- bzw. Leerlaufen des Hilfs-Zwischenspeichers 10 durch die Hilfszwischenspeicher-Zustandssignale zh angezeigt, die über die Zustandssignale z3, z4 in Verbindung mit der Steuereinrichtung 7 den Zwischenspeicher 2 zur Datenübernahme veranlassen oder die Datenübernahme unterbinden.In FIG. 8, which shows the second operating mode in the case of recording, the auxiliary buffer store 10 is charged by the uniform data stream d6 and discharged by the data stream d8. If both data streams are not synchronized with each other, then the full or empty running of the auxiliary buffer 10 is also indicated here by the auxiliary buffer status signals zh, which cause the buffer 2 to transfer data via the status signals z3, z4 in connection with the control device 7 or prevent data transfer.

Das schnelle Umsetzen der Daten in oder aus dem Miniatur-Massenspeicher 1 erweist sich auch von Vorteil, wenn der Zwischenspeicher 2 als eine vom Gerät trennbare Speichereinheit ausgebildet ist und über einen großen Speicherumfang verfügt. Derartige Speichereinheiten sind beispielsweise die sogenannten Speicherkarten, die wegen ihrer Schreib- und Lesefunktion auch als Flash-RAM bezeichnet werden (RAM = Random Access Memory). Die gespeicherten Daten dieser Speicherkarten körnen mittels eines geeigneten Betriebsmodus unter Umgehung der Signalverarbeitungseinrichtung 3 rasch in den Miniatur-Massenspeicher 1 geladen werden. Umgekehrt können auch Daten aus dem Miniatur-Massenspeicher 1 rasch auf eine derartige Speicherkarte kopiert werden, die dann an einen Dritten weitergebbar ist. Ein langsamer Datentransfer zur oder von der Signalverarbeitungseinrichtung 3, entsprechend den direkten Datenströmen d2, d4 oder den indirekten Datenströmen d5, d6 über den Hilfs-Zwischenspeicher 10, findet dabei nicht statt. Diese Betriebsweise entspricht wegen dem raschen Datenaustausch einem vereinfachten ersten Betriebsmodus. Der Inhalt und das Format der auf diese Weise ausgetauschten Daten kann beliebiger Art sein, weil die Signalverarbeitungseinrichtung 3 nicht beteiligt ist.The rapid conversion of the data into or from the miniature mass storage device 1 also proves to be advantageous if the intermediate storage device 2 is designed as a storage unit that can be separated from the device and has a large storage capacity. Such storage units are, for example, the so-called memory cards, which are also referred to as flash RAM (RAM = Random Access Memory) because of their read and write function. The stored data of the memory cards graining by means of a suitable operating mode bypassing the signal processing device 3 quickly in the miniature mass storage load. 1 Conversely, data from the miniature mass storage device 1 can also be copied quickly to such a memory card, which can then be passed on to a third party. A slow data transfer to or from the signal processing device 3 , corresponding to the direct data streams d2, d4 or the indirect data streams d5, d6 via the auxiliary buffer 10 , does not take place. This mode of operation corresponds to a simplified first mode of operation because of the rapid data exchange. The content and the format of the data exchanged in this way can be of any type because the signal processing device 3 is not involved.

Claims

1. Circuit arrangement for a portable, network-independent device for the reproduction and / or recording of signals, in particular audio signals, with

- a miniature mass storage (1), which is coupled via data links with a latch (2) and a signal processing device (3),
- A power supply device ( 4 ) which can be connected to a power source ( 5 ), for example a battery, and which provides at least one regulated supply voltage (u1, u2, u3), and
- A monitoring device ( 6 ) which indicates the state of charge of the intermediate store ( 2 ) by means of status signals (zz) from a control device ( 7 ), wherein
- The control device ( 7 ), depending on the respective status signal (zz), triggers a power-saving mode, in particular in the case of the miniature mass storage device ( 2 ).

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by the following features:

a first and a second operating mode for the playback and recording mode are triggered by means of the status signal (zz),
- In the first operating mode, there is a rapid data transfer during playback from the miniature mass storage device ( 1 ) into the intermediate storage ( 2 ) and during recording operation from the temporary storage device ( 2 ) into the miniature mass storage device ( 1 ), and
- In the first and second operating modes, there is a slow data transfer during playback from the buffer ( 2 ) to the signal processing device ( 3 ) or during recording from the signal processing device ( 3 ) to the buffer ( 2 ).

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that an auxiliary buffer ( 10 ) is inserted for buffering the data stream (d5, d6) coupled to the signal processing device ( 3 ) between the signal processing device ( 3 ) and the buffer ( 2 ) , which enables a continuous data stream (d5, d6) or from the signal processing device ( 3 ) regardless of the respective type of buffer ( 2 ) and whose respective charge status the monitoring device ( 6 ) indicates to the control device ( 7 ) by means of further status signals (zh).

4. Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that a first status signal (z1) which indicates a relatively empty buffer ( 2 ), triggers the change from the second operating mode to the first operating mode during playback operation.

5. Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that a second status signal, which indicates a relatively full buffer when Recording operation the change from the second operating mode to the first Operating mode triggers.

6. Circuit arrangement according to claim 4 and 5, characterized in that the Change from the first to the second operating mode during playback mode the second status signal (z2) and during the recording operation by the first Status signal (z1) is triggered.

7. Circuit arrangement according to one of claims 3 to 6, characterized by the following features:

- During playback operation, a third status signal (z3), which indicates a relatively full auxiliary buffer ( 10 ), interrupts the data transfer from the buffer ( 2 ) to the auxiliary buffer ( 10 ),
- in the reproducing operation activates a fourth state signal (z4), indicating a relatively empty auxiliary latch (10), the data transfer from the latch (2) to the auxiliary latch (10), in the recording operation, the third status signal (z3) activates the data transfer from the Auxiliary buffer ( 10 ) for the buffer ( 2 ) and
- In the recording mode, the fourth status signal (z4) interrupts the data transfer from the auxiliary buffer ( 10 ) to the buffer ( 2 ).

8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the intermediate memory ( 2 ) is a separable memory unit from the device, in particular a flash RAM referred to as a memory card.

9. Circuit arrangement according to claim 8, characterized in that to take over the information from the separable storage unit ( 2 ) in the miniature mass storage device ( 1 ) or from the miniature mass storage device ( 1 ) in the separable storage unit ( 2 ), a modified first operating mode is adjustable, which triggers a rapid data transfer from the separable storage unit ( 2 ) to the miniature mass storage device ( 1 ) or from the miniature mass storage device ( 1 ) to the separable storage unit ( 2 ), but no slow data transfer in the direction of or to the signal processing device ( 3 ) having.

10. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the signal processing device ( 3 ) has a signal input (M), in particular for analog audio signals, and a signal output (L, R), in particular for analog audio signals.

11. Operating method for power-saving operation of a portable, mains-independent device for playback and / or recording with a long playing time, in particular for a device whose circuit arrangement according to one of claims 1 to 10, a signal processing device ( 3 ), a miniature mass storage device ( 1 ), a between the signal processing means (3) and the miniature mass storage (1) inserted intermediate storage (2), a control device (7), a connectable to a power source (5) current supply means (4) and a monitoring device (6) that the state of charge of the intermediate storage ( 2 ) indicates by means of status signals (zz) of the control device ( 7 ), characterized by the following features:

the functional sequences coupled with individual data streams (d1 to d8) during playback or during recording are divided into a first and a second operating mode,
- In the first operating mode, in addition to the basic function (d2, d4; d5, d6) that always has to be carried out, those functional sequences (d1, d2), in particular reading or writing from a mass storage device ( 1 ), take place which have a high power consumption and are temporarily stored ( 2 , 10 ) can be buffered, the sequence of these bufferable functional sequences (d1, d2) having to be carried out significantly faster than would be required according to the basic function, and
- In the second operating mode, the current-intensive functional sequences (d1, d2), which are buffered in the first operating mode, are put into a power-saving mode, whereby for the basic function (d2, d4; d5, d6), which is also always to be carried out in the second operating mode, at least partially on the buffered ones Functional sequences (d1, d2) is used.